JPS60178946A - Control device in internal-combustion engine - Google Patents

Control device in internal-combustion engine

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JPS60178946A
JPS60178946A JP3359584A JP3359584A JPS60178946A JP S60178946 A JPS60178946 A JP S60178946A JP 3359584 A JP3359584 A JP 3359584A JP 3359584 A JP3359584 A JP 3359584A JP S60178946 A JPS60178946 A JP S60178946A
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temperature sensing
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知明 安部
Hideya Fujisawa
藤沢 英也
Norio Omori
大森 徳郎
Masumi Kinugawa
真澄 衣川
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NipponDenso Co Ltd
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    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/18Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
    • F02D41/187Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow using a hot wire flow sensor

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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

PURPOSE:To effectively control the factors of an engine, such as, for example, the injection amount of fuel, etc. by providing a pulse signal generating means and a heating pulse width determining means to a temperature sensing element having a temperature resistance characteristic and disposed in an intake-air passage. CONSTITUTION:A temperature sensing element 17 and an auxiliary temperature sensing element 30 are secured and set in the inside of an intake-air system 13. When the temperature of air rises upto a value above a specified differential temperature, an output signal from a differential amplifier 33 rises to reset a flip-flop circuit 34 which controls the base electrode of a transistor 36 in a pulse- like discontinuous manner. With this arrangement the amount of intake-air may be controlled with a high degreed of accuracy, thereby the control of the engine such as, for example, the control of fuel injection amount may be effectively carried out.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] この発明は、内燃機関を電子的に制御する場合に、その
機関の運転状況を検出する手段の1つとして用いられる
吸入空気量の検出手段を改良して、より精度の高い効果
的な空気量信号が発生されるようにする内燃機関の制御
装置に関する。
Detailed Description of the Invention [Technical Field of the Invention] The present invention relates to an intake air amount detection means used as one means for detecting the operating status of an internal combustion engine when the engine is electronically controlled. The present invention relates to a control device for an internal combustion engine that is improved so that a more accurate and effective air quantity signal is generated.

[発明の背景技術] 内燃機関を電子的に制御する場合、この機関の運転状態
を常に監視する必要のあるものであり、その運転状態の
監視手段として機関の回転速度検出手段、機関温度検出
手段、排気濃度検出手段、スロットル開度検出手段等と
共に、吸入空気量の計測検出手段が設けられている。そ
して、この吸入空気量の検出手段としては、例えば熱式
の空気流量センサが用いられているもので、このセンサ
は吸気管の中に配置設定され、空気流量に対応した、発
熱制御される感温素子の温度変化状態を検出測定するよ
うに構成されているものである。
[Background of the Invention] When controlling an internal combustion engine electronically, it is necessary to constantly monitor the operating state of the engine, and engine rotational speed detecting means and engine temperature detecting means are used as means for monitoring the operating state. , exhaust gas concentration detection means, throttle opening detection means, etc., as well as intake air amount measurement and detection means. As a means for detecting the amount of intake air, for example, a thermal air flow rate sensor is used. It is configured to detect and measure the temperature change state of the thermal element.

すなわち、温度抵抗特性を有する感温素子を、アナログ
的に制御される加熱電流によって一定温度に加熱制御し
、空気流量に対応して上記感温素子から放熱される熱量
を、感温素子の抵抗変化によって検出測定するように構
成しているものである。具体的には、感温素子に流れる
電流値の変化によって、吸気管中の空気流量が計測され
るようにする。
In other words, a temperature sensing element having a temperature resistance characteristic is heated to a constant temperature by a heating current controlled in an analog manner, and the amount of heat radiated from the temperature sensing element in response to the air flow rate is determined by the resistance of the temperature sensing element. It is configured to detect and measure changes. Specifically, the air flow rate in the intake pipe is measured by a change in the value of the current flowing through the temperature sensing element.

しかし、このような感湿素子をアナログ的に制御される
電流によって一定温度に加熱制御するような構成のもの
にあっては、空気流量が例えば100倍変化するのに対
して、測定電流値は約2倍しか変化しないものであり、
その測定感度は極めて小さい状態にある。このため、こ
の空気流量センサを内燃機関の制御用として用いるため
には、検出信号の増幅回路に対してオフセット処理手段
を設ける必要が生じ、そのための制御回路が複雑化する
傾向にあるものである。
However, in a structure in which the humidity sensing element is heated to a constant temperature using an analog-controlled current, the measured current value varies, for example, while the air flow rate changes by a factor of 100. It only changes by about twice,
Its measurement sensitivity is extremely low. Therefore, in order to use this air flow sensor for controlling an internal combustion engine, it is necessary to provide an offset processing means for the detection signal amplification circuit, and the control circuit for this tends to become complicated. .

また、マイクロコンピュータを用いて機関制御装置を構
成する場合、センυからのアナログ的出力信号をディジ
タルデータに変換して制御回路部に対して供給するよう
に構成する必要のあるものであり、この場合充分高精度
のもとにアナログ−ディジタル変換をおこなわなければ
ならない。すなわち、高分解能のA/D変換器、および
このA/D変換器の基準電圧電源として極めて高精度の
ものが要求される。
In addition, when configuring an engine control device using a microcomputer, it is necessary to convert the analog output signal from the sensor υ into digital data and supply it to the control circuit. In this case, analog-to-digital conversion must be performed with sufficiently high precision. That is, a high-resolution A/D converter and a reference voltage power supply for this A/D converter are required to be extremely accurate.

さらに、このような定電流型抵抗線式のものの他に、定
温度型抵抗線式、定電位差型紙・抗線式等の制御手段を
伴うものが存在するが、これらも上記同様の問題点を備
えている。
Furthermore, in addition to the constant current type resistance wire type, there are also types with control means such as constant temperature type resistance wire type, constant potential difference type paper/drag type, etc., but these also have the same problems as above. We are prepared.

また、このにうな感温素子の制御手段としては、上記の
ような問題点□を解決する手段としで、パルス加熱制御
手段によって感温素子を一定温度に制御する手段が考え
られている。しかし、このようなパルス加熱制御手段を
用いるものにあっても、その出ツノ値はある程度大きな
ものとすることができるが、加熱電流を制御するパルス
周期の精度、さらに加熱電圧の制御精度も要求されるも
のであり、動作環境の制約も受ける状態にある。さらに
制御対象となる内燃機関と無関係な周期のパルス制御が
されるものであるため、機関制御のための信号処理に問
題が生ずるおそれがある。
Furthermore, as a control means for such a temperature sensing element, a means for controlling the temperature sensing element to a constant temperature by means of a pulse heating control means has been considered as a means to solve the above-mentioned problem □. However, even if such a pulse heating control means is used, the output value can be increased to a certain extent, but precision in the pulse cycle for controlling the heating current and control precision in the heating voltage are also required. It is also subject to constraints from the operating environment. Furthermore, since pulse control is performed at a period unrelated to the internal combustion engine to be controlled, problems may arise in signal processing for engine control.

し発明の目的コ この発明は上記のような点に鑑みなされたもので、機関
の運転状態に最も適合する状態で吸入空気量を測定する
ことができ、また充分に簡単な構成のもと1こ、感度の
良好な空気流量測定が実行されるようにして、燃料噴射
量等のli間副制御効果的に実行されるようにする内燃
機関の制御装置を提供しようとするものである。
OBJECT OF THE INVENTION This invention has been made in view of the above points, and it is possible to measure the amount of intake air in a state that is most suitable for the operating conditions of the engine, and it is It is an object of the present invention to provide a control device for an internal combustion engine that enables air flow rate measurement with good sensitivity to be performed and effectively performs inter-li sub-controls such as fuel injection amount.

[発明の概゛要] すなわち、この発明に係る内燃機関の制御装置にあって
は、ll関に運転状態に対返した信号、例えば回転信号
に基づき同期信号を発生し、この同期信号に対応して熱
式の空気流量検出装置の感温素子に対する加熱電流を制
tg+設定し、この加熱電流の設定幅を上記感温素子の
温度変化状態に対応して制御するように構成するもので
ある。
[Summary of the Invention] That is, in the control device for an internal combustion engine according to the present invention, a synchronization signal is generated based on a signal corresponding to the operating state, for example, a rotation signal, and a synchronization signal corresponding to the synchronization signal is generated. The heating current to the temperature sensing element of the thermal air flow rate detection device is set to tg+, and the setting range of this heating current is controlled in accordance with the temperature change state of the temperature sensing element. .

[発明の実施例] ・ ・ 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。[Embodiments of the invention] ・ ・ Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は、運転状態に対応して燃料噴射量等を電子的に
制御するエンジン110制御系を示しているもので、エ
アフィルタ12からの吸入空気は、吸気管13を介して
吸入でれ、アクセルペダル14で駆動制御されるスロツ
1−ル弁15を介して上記エンジン11の各気筒に対し
て供給されるようになっている。そして、上記吸気管1
3の内部には、熱式の空気′a量検出装置1Gを構成す
る感温素子17が設定されている。このII8温索子1
1としては、電流によって加熱制御され、その温度によ
って抵抗値が変化する温度特性を有する例えば白金線等
によるヒータによって構成される。そして、この空気流
量検出@置16からの検出信号は、マイクロコンピュー
タによって構成され、エンジン制御処理装置を含むエン
ジン制御ユニット18に対して供給するものであり、ま
たこのユニット18からの指令によって上記感温素子1
7が加熱制御されるようになっている。このエンジン制
御ユニツ1−18に対しては、その他にエンジン11の
回転状態を検出する回転速度検出装置19からの検出信
号、特に図では示し・てないがエンジン11の冷却水温
検出信号、排気温度検出信号、空燃比検出信号等が、運
転状態検出信号として供給されているもので、これら検
出信号に対応して、その時のエンジン11の運転状態に
最も適合した燃料噴射量を算出し、エンジン11の各気
筒それぞれに対応設定されるユニットインジェクタ20
a 、 20b 、・・・に対して、燃料噴射時間設定
信号として供給するようになっている。すなわち、この
場合の燃料噴射量を設定する信号は、デユーティの設定
されるパルス状の信号とされるもので、このパルス状信
号の時間幅に相当するデータは一旦各気筒に対応して設
定されるレジスタ21a 、 21b 、・・・に記憶
設定して安定化し、その時間範囲でインジェクタが開弁
制御して噴射燃料量が設定制御されるようにしているも
のである。
FIG. 1 shows an engine 110 control system that electronically controls the fuel injection amount, etc. in accordance with the operating state, and the intake air from the air filter 12 is not taken in through the intake pipe 13. The fuel is supplied to each cylinder of the engine 11 through a throttle valve 15 whose drive is controlled by an accelerator pedal 14. And the intake pipe 1
A temperature sensing element 17 constituting a thermal air amount detection device 1G is set inside the air conditioner 3. This II8 Onsakuko 1
1 is constituted by a heater made of, for example, platinum wire, which is heated under electric current control and has a temperature characteristic in which the resistance value changes depending on the temperature. The detection signal from this air flow rate detection unit 16 is configured by a microcomputer and is supplied to an engine control unit 18 that includes an engine control processing device. Warm element 1
7 is heated and controlled. The engine control unit 1-18 also receives a detection signal from a rotational speed detection device 19 that detects the rotational state of the engine 11, a cooling water temperature detection signal for the engine 11 (not shown in the figure), and an exhaust temperature. Detection signals, air-fuel ratio detection signals, etc. are supplied as operating state detection signals, and in response to these detection signals, the fuel injection amount most suitable for the operating state of the engine 11 at that time is calculated, and the engine 11 The unit injector 20 is set correspondingly to each cylinder.
a, 20b, . . . as a fuel injection time setting signal. In other words, the signal for setting the fuel injection amount in this case is a pulse-like signal with a duty set, and the data corresponding to the time width of this pulse-like signal is once set for each cylinder. It is stored in the registers 21a, 21b, . . . and stabilized, and the injector is controlled to open in that time range, and the injected fuel amount is set and controlled.

上記回転速度検出装置19は、エンジン11と同軸的に
回転駆動されるカム191.192、多数の歯を備えた
回転角度を検出する回転板193を備え、これらカム1
91.192および回転板193それぞれに対して電磁
ピックアップ194〜196を対向設定して、こ机らピ
ックアップ194〜196から、エンジン11の特定回
転角に対応する信号、回転角度位置を計数検出する信号
を取り出すように構成している。
The rotational speed detection device 19 includes cams 191 and 192 that are rotationally driven coaxially with the engine 11, and a rotating plate 193 that detects the rotational angle and has a large number of teeth.
91. Electromagnetic pickups 194 to 196 are set to face each of the rotating plate 193 and the rotary plate 193, and signals corresponding to a specific rotation angle of the engine 11 and signals for counting and detecting the rotation angle position are transmitted from the pickups 194 to 196. It is configured to take out.

上記エンジン11の各気筒に対してそれぞれ設けられた
インジェクタ20a 、 20b 、・・・に対しては
、ツユエルポンプ22によって燃料タンク23から取り
出される燃料が、分配器24を介して分配結合されてい
る。ここで、分配器24に供給される燃料の圧力は、プ
レッシャレキュレータ25によって一定に制御されるよ
うになっているもので、上記演算算出されるインジェク
タ部の開弁時間によって噴射燃料量が正確に設定制御さ
れるようになっている。
Fuel taken out from a fuel tank 23 by a fuel pump 22 is distributed and coupled via a distributor 24 to injectors 20a, 20b, . . . provided for each cylinder of the engine 11, respectively. Here, the pressure of the fuel supplied to the distributor 24 is controlled to be constant by a pressure regulator 25, and the amount of fuel injected is accurately determined by the valve opening time of the injector section calculated above. The settings are controlled.

上記エンジン制御ユニット18は、イグナイタ26に対
しても指令を与え、ディストリビュータ27を介して各
気筒に対してそれぞれ設けられる点火コイル28a 、
28b 、・・・に対して、点火信号を分配供給し、前
記運転状態の検出信号に対応した、運転状況に適合した
エンジン11の運転制御を実行するようにしている。
The engine control unit 18 also gives commands to the igniter 26, and ignition coils 28a provided for each cylinder via the distributor 27.
28b, . . . , the ignition signal is distributed and supplied to the engine 11 to control the operation of the engine 11 in accordance with the operating condition detection signal.

第2図は上記のようなエンジン制御システムにおいて使
用されている吸入空気量検出装置16で使用されている
感温素子17を取り出して示しているもので、セラミッ
クボビン171に対して濃度特性を有する抵抗線として
白金抵抗線172を巻回設定する。このボビン171の
両端部分にはそれぞれ良導電体でなるシャツl−173
,174を支持軸として突設し、このシャツl−173
,174に対して上記抵抗線172の両端部を接続設定
する。そして、このシャフト173.174をそれぞれ
導電体でなるビン175.176で支持設定するもので
、このビン175.176を介して抵抗#11172に
対して加熱電流が供給されるようにしている。このよう
に構成される感温素子17の抵抗fFiA172部分は
、吸気管13の内部で、この吸気管13内部を通過する
空気流に対してさらされるように設定されるものである
FIG. 2 shows the temperature sensing element 17 used in the intake air amount detection device 16 used in the engine control system as described above, which has concentration characteristics with respect to the ceramic bobbin 171. A platinum resistance wire 172 is wound as a resistance wire. Both end portions of this bobbin 171 are provided with shirts l-173 made of a good conductor.
, 174 is provided protrudingly as a support shaft, and this shirt l-173
, 174, both ends of the resistance wire 172 are connected. The shafts 173 and 174 are supported and set by respective bins 175 and 176 made of a conductor, so that a heating current is supplied to the resistor #11172 via the bins 175 and 176. The resistance fFiA 172 portion of the temperature sensing element 17 configured as described above is set inside the intake pipe 13 so as to be exposed to the air flow passing through the intake pipe 13.

第3図は、上記感温素子17の他の構成例を示している
もので、温度特性を有する発熱体となる抵抗線172は
、絶縁体からなる膜177に対して印刷配線等によって
形成し、このvA177を絶縁体でなる支持基板178
で支持設定するようにする。そして、この基板178の
面に対して上記抵抗線172に接続される配線179a
、179bを形成し、上記抵抗線172に対して加熱電
流が供給制御されるようにしている。
FIG. 3 shows another example of the configuration of the temperature-sensitive element 17, in which a resistance wire 172 that becomes a heating element having temperature characteristics is formed by printed wiring or the like on a film 177 made of an insulator. , this vA177 is connected to a support substrate 178 made of an insulator.
Make sure to set it to support. Then, a wiring 179a connected to the resistance wire 172 on the surface of this substrate 178.
, 179b are formed to control supply of heating current to the resistance wire 172.

第4図は上記のようにして使用される空気流量検出装置
16の回路構成を示しているもので、吸気管13の内部
には前述したように感温素子17が固定設定されている
もので、この吸気吸気管13の内部には、ざらに副感湿
素子30が固定設定されている。
FIG. 4 shows the circuit configuration of the air flow rate detection device 16 used as described above, in which the temperature sensing element 17 is fixedly set inside the intake pipe 13 as described above. , A sub-humidity sensing element 30 is fixedly set inside the intake pipe 13 .

この副感温素子30は、上記感温素子17と同様に白金
線等の温度特性を有する抵抗線で構成されるもので、吸
気管13の内部を通過する空気の温度に対応してその抵
抗値が設定され、空気温度測定手段として用いられる。
The sub-temperature-sensing element 30 is composed of a resistance wire having temperature characteristics, such as a platinum wire, like the temperature-sensing element 17 described above, and its resistance varies depending on the temperature of the air passing through the inside of the intake pipe 13. A value is set and used as an air temperature measurement means.

そして、この両感湿素子17および30と、固定の抵抗
31および32とによってブリッジ回路が構成されるよ
うにするもので、感温素子17I3よび30それぞれと
抵抗31および32とのそれぞれ接続点は、差動アンプ
33の入力端に接続し、感温素子17の温度変化を検出
するようにしている。
A bridge circuit is constituted by both the humidity sensing elements 17 and 30 and the fixed resistors 31 and 32, and the connection points between the temperature sensing elements 17I3 and 30 and the resistors 31 and 32 are respectively , are connected to the input terminals of the differential amplifier 33 to detect temperature changes of the temperature sensing element 17.

すなわち、感温素子17に対して加熱電流が供給され、
その湿度が副感温素子30で検出される空気温度に対し
である特定される温度差以上に上昇した時に、差動アン
プ33からの出力信号が立ち上がり、フリップフロップ
回路34をリセットするようにされる。この場合、この
フリツプフロツプ回路34は、前記エンジン11の回転
に同期した回転速度検出装置19からの回転同期信号に
よって、エンジン11の特定回転角に対応してセラ1へ
制御されるようになっている。
That is, a heating current is supplied to the temperature sensing element 17,
When the humidity rises above a specified temperature difference with respect to the air temperature detected by the sub-temperature sensing element 30, the output signal from the differential amplifier 33 rises and the flip-flop circuit 34 is reset. Ru. In this case, the flip-flop circuit 34 is controlled by the rotation synchronization signal from the rotation speed detection device 19 synchronized with the rotation of the engine 11 to correspond to a specific rotation angle of the engine 11. .

そして、このフリツプフロツプ回路34からのセット時
出力信号は、バッフ7アンプ35を介してパルス幅の制
御された出力信号として取り出ずようにJ−ると共に、
1−ランジスタ36のベース電極を制御して、上記感温
素子17.30を含むブリッジ回路に対する電源をパル
ス状に断続制御させるようにしている。この場合、基準
電源37および差動アンプ38によって、上記ブリッジ
回路に対して供給されるパルス状電源電圧を基I$段設
定るようにしている。
The set output signal from the flip-flop circuit 34 is routed through the buffer 7 amplifier 35 so as not to be taken out as an output signal with a controlled pulse width.
1- The base electrode of the transistor 36 is controlled to control the power supply to the bridge circuit including the temperature sensing element 17, 30 in a pulsed manner. In this case, the reference power supply 37 and the differential amplifier 38 set the pulsed power supply voltage supplied to the bridge circuit in steps of I$.

すなわち、上記のように構成される装置にあって、エン
ジン11の回転に対応して同期信号が第5図の(A)に
示すような状態で発生されたとすると、この信号に対応
してフリップフロップ回路34がセットされ、この回路
34からの出力信号が同図の(B)に示すように立ち上
がる。このノリツブフロップ回路34からの信号の立し
上がりに対応して、トランジスタ36が導通状態にムシ
定され、感)B素子17に対して加熱電流が供給され、
この感温素子17の温度が同図の(C)に示すように上
昇するようになる。
That is, in the device configured as described above, if a synchronization signal is generated in the state shown in FIG. 5A in response to the rotation of the engine 11, the flip-flop The pull circuit 34 is set, and the output signal from this circuit 34 rises as shown in (B) of the figure. In response to the rise of the signal from the Noritsubu flop circuit 34, the transistor 36 is turned on, and a heating current is supplied to the B element 17.
The temperature of this temperature sensing element 17 begins to rise as shown in (C) of the figure.

このようにして、感)B素子17の温度が上昇してその
抵抗値が旧昇する状態となり、その端子電圧が副感温累
子30で設定される電位よりも下降でる状態となると、
差動アンプ33からの出力信号が同図の<D>に示すよ
うに立ちトがり、」−記フリップフロップ回路34をリ
セッ1−するようになる。
In this way, when the temperature of the sensor) B element 17 rises and its resistance value gradually increases, and the terminal voltage becomes lower than the potential set by the sub-temperature sensor 30,
The output signal from the differential amplifier 33 rises as shown in <D> in the figure, and the flip-flop circuit 34 is reset.

すなわち、感温素子17に対する加熱電流が一定の状態
にある時は、吸気管13内の空気流量に対応した状態で
感温索子17の温度が上昇づるものであり、したがって
フリップフロップ回路34のセット時よりリセッ!〜さ
れるまでの時間間隔は、上記空気流量に対応覆る状態と
なる。すなわち、このフリップフロップ回路34のセラ
1〜されている時間間隔は、吸入空気量に対応する状態
どなるものであり、このフリップフロップ回路34のセ
ットおよびリセットに対応して発生されるパルス状の信
号のデコーテイは、測定空気量に対応する信号となるも
のであり、この信号がこの空気流量検出装置16の出力
信号としてエンジン1lilJ iユニツ1〜18に対
して供給され、燃料噴射量の演算制御に対して供される
ようになるものである。
That is, when the heating current to the temperature sensing element 17 is constant, the temperature of the temperature sensing cord 17 increases in a state corresponding to the air flow rate in the intake pipe 13, and therefore the temperature of the flip-flop circuit 34 increases. Reset from the time of setting! The time interval from . That is, the time interval during which the flip-flop circuit 34 is set is the state corresponding to the amount of intake air, and the pulse-like signal generated in response to the setting and resetting of the flip-flop circuit 34 is The decouple is a signal corresponding to the measured air amount, and this signal is supplied to the engine 1liilJi units 1 to 18 as an output signal of the air flow rate detection device 16, and is used for calculation control of the fuel injection amount. It is something that will be offered to people.

上記のように構成される空気流量検出装置16にあって
は、感温素子17をデユーティ比によって加熱制御する
ものであるため、空気流量の変化に対して、連続通電加
熱するものに比較して出力信号の変化を大きく取ること
ができる。また、この出力信号の形態は、パルス状の信
号形態であるため、クロックパルスの計数等の簡単な手
段によって、ディジタルデータへの変換が容易な状態と
されるものであり、ディジタル制御を実行する上記制御
ユニット18に対する応用等が非常に簡易な状態で実行
できるようになる。
In the air flow rate detection device 16 configured as described above, since the temperature sensing element 17 is heated and controlled by the duty ratio, it is more sensitive to changes in the air flow rate than a device that continuously conducts current heating. It is possible to make large changes in the output signal. Furthermore, since this output signal is in the form of a pulse, it can be easily converted into digital data by simple means such as counting clock pulses, and is used to perform digital control. Applications to the control unit 18 can be executed in a very simple manner.

また、このようなパルスデューティ制御手段によるもの
であっても、上記実施例に示した装置16にあっては、
エンジン11の回転に同期づる状態で周期を定める基準
時間を設定しているものであり、したがってそのための
特別回路が不要な状態とされ、測定精度、コスト等の面
で充分に有利な状態とすることができる。この場合、エ
ンジン11の回転に同期して感温素子17の加熱制御を
行い、これに対応した出力信号を取り出すようにしてい
るものであるため、エンジン制御に対して応用するのに
最も適した出力特性が得られる状態となる。
Further, even if such a pulse duty control means is used, in the device 16 shown in the above embodiment,
The reference time for determining the cycle is set in synchronization with the rotation of the engine 11, and therefore no special circuit is required for this purpose, which is sufficiently advantageous in terms of measurement accuracy, cost, etc. be able to. In this case, since the heating control of the temperature sensing element 17 is performed in synchronization with the rotation of the engine 11 and the corresponding output signal is extracted, it is most suitable for application to engine control. The state is such that the output characteristics can be obtained.

ここで、エンジン11の回転数Nと空気流量の関係で、
エンジン11の運転領域を見ると第6図に示すようにな
る。この図で、aはアイドル状態、bはアイドル回転全
負荷状態、Cは最高回転数全負荷状態、dは最高回転数
でのレーシング状態をそれぞれ示す。このa〜dで示す
四角形の中がエンジンの実使用領域Aであり、その外側
のBおよびCの領域は通常の使用領域では、全く意味の
無いものである。第7図は上記空気流吊検出装@16の
出力パルス幅と実際の空気流量どの関係を示しているも
ので、点a〜dおよび領域A〜Cはそれぞれ第6図に対
応するものである。そして、上記不要な領IQ 3およ
びCは、共に出力の大きい方、および小さいんに存在す
るものであるため、クリテカルな値を計測することがな
く、広い範囲の空気流量の計測が可能となるものである
。また、この出力信号をディジタルデータに変換した場
合であっても、分解能の悪くなるのは、dで示される高
回転低負荷という極めて希にしか起こらない点であるが
、この点は精度も特に要求されない状態にある。
Here, due to the relationship between the rotation speed N of the engine 11 and the air flow rate,
The operating range of the engine 11 is as shown in FIG. In this figure, a indicates an idle state, b indicates an idle rotation full load state, C indicates a maximum rotation speed full load state, and d indicates a racing state at the maximum rotation speed. The inside of the rectangle a to d is the actual usage area A of the engine, and the outside areas B and C are completely meaningless in the normal usage area. Fig. 7 shows the relationship between the output pulse width of the air flow suspension detection device @16 and the actual air flow rate, and points a to d and areas A to C correspond to Fig. 6, respectively. . Since the above unnecessary regions IQ 3 and C exist both in the higher output and the lower output, it is possible to measure the air flow rate over a wide range without measuring critical values. It is something. Furthermore, even if this output signal is converted into digital data, the resolution will deteriorate only in extremely rare cases of high rotation and low load, as shown by d. being in an unclaimed state.

また、このようなパルス状出力信号を得る場合、そのパ
ルス周期の1周期の積分値を出力する状態となるもので
あり、この点を考慮すると、エンジンの回転に同期して
パルス状出力信号が発生される状態にあるため、吸気脈
動の影響が著しく軽減されるようになる。
In addition, when obtaining such a pulsed output signal, the integral value of one period of the pulse period is output. Considering this point, it is possible to obtain the pulsed output signal in synchronization with the rotation of the engine. Since the intake pulsation is in a state where it is generated, the influence of intake pulsation is significantly reduced.

この出力信号の同期状態は、上記実施例ではエンジン1
1の回転に同期する状態に設定するように説明したが、
これはエンジン11の運転状態に同期させれば良いもの
で、例えば燃料の噴射時期に同期する状態で制御するよ
うにしてもよい。このように燃料噴射に同期する状態と
した場合には、噴射間隔が様々に変化した場合でも、そ
の噴射区間で平均された出力が得られる状態になり、エ
ンジンの運転制卸に最も適合し・た状態で空気流量測定
検出信号が得られるようになるものである。
The synchronized state of this output signal is determined by the engine 1 in the above embodiment.
I explained that it should be set to synchronize with the rotation of 1, but
This may be controlled in synchronization with the operating state of the engine 11; for example, it may be controlled in synchronization with the fuel injection timing. When synchronized with fuel injection in this way, even if the injection interval varies, the average output over that injection period can be obtained, which is most suitable for engine operation control. This makes it possible to obtain an air flow rate measurement detection signal in the same state.

第8図は空気流量検出装置1Gの他の実施例を示してい
るもので、差動アンプ33の出ノj信号をワンチップの
マイクロコンピュータ40に対して供給するようにして
いる。このマイクロコンピュータ40には、エンジンの
運転に対応する同期信号を上記差動アンプ33からの出
力信号と共に入力し、このマイクロコンピュータ40に
よって1〜ランジスタ36゜差動アンプ38、基+1電
源37からなる定電圧回路を制御するようにしている。
FIG. 8 shows another embodiment of the air flow rate detection device 1G, in which the output j signal from the differential amplifier 33 is supplied to a one-chip microcomputer 40. A synchronizing signal corresponding to the operation of the engine is inputted to the microcomputer 40 together with the output signal from the differential amplifier 33, and the microcomputer 40 receives a synchronization signal corresponding to the operation of the engine. It controls the constant voltage circuit.

このような装置において、差動アンプ33からマイクロ
コンピュータ40に対して入力される信号は、第5図に
(D)で示す信号であり、したがってマイクロニ」ンビ
ュータ40においてこの信号ど同期信号との間隔を計測
することによって、第5図の(B)に示したようなパル
ス信号のパルス幅に相当する時間計測を、例えばクロッ
クパルスの計数等の手段によつ−C実行できるようにな
るものである。したがって、このマイクロコンピュータ
40からの出ツノ信号は、上記実施例で示したようなパ
ルス幅信号ではなく、シリアルボートから2進化された
信号とされ、エンジン制御ユニット18に対して送られ
るようにすればよい。あるいは、マイクロコンピュータ
40内で演算し、デープルルックアップ等の処理を実行
して、空気流量信号、基本燃料噴射量等に変換した状態
の信号として出力することもできる。
In such a device, the signal input from the differential amplifier 33 to the microcomputer 40 is the signal shown in (D) in FIG. By measuring , it becomes possible to measure the time corresponding to the pulse width of the pulse signal as shown in FIG. 5(B), for example, by counting clock pulses. be. Therefore, the output signal from the microcomputer 40 is not a pulse width signal as shown in the above embodiment, but is a binary coded signal from the serial port, and is sent to the engine control unit 18. Bye. Alternatively, it may be calculated within the microcomputer 40, perform processing such as double lookup, and output as a signal converted into an air flow rate signal, basic fuel injection amount, etc.

また、上記実施例において使用される感温素子17は、
ぞれ自体温度特性を有する発熱素子として構成している
。しかし、この感温素子17は例えば第9図に示すよう
に発熱電流によって発熱動作する発熱素子17aど温度
特性を有づる抵抗感温素子171〕との組みあわせで構
成し、発熱素子17aによって抵抗素子17bが加熱副
面されるように互いに近接設定するように構成づるらの
である。すなわち、パルス状加熱電流にJ:つて発熱素
子17aが発熱すると、この熱はそのまま抵抗素子17
1)に対して伝達され、この抵抗素子17bは空気流量
によってその温度状態が変化設定されるようになる。し
たがって、この抵抗素子171)の抵抗値変化によって
、前記実施例と同様の空気流量に対応した信号が出力さ
れるようになるものである。
Moreover, the temperature sensing element 17 used in the above embodiment is
Each of them is configured as a heating element having its own temperature characteristics. However, as shown in FIG. 9, for example, this temperature sensing element 17 is constructed by combining a heating element 17a which generates heat with a heating current and a resistance temperature sensing element 171 which has temperature characteristics. The elements 17b are arranged close to each other so as to be heated. That is, when the heating element 17a generates heat due to the pulsed heating current, this heat is directly transferred to the resistance element 17.
1), and the temperature state of this resistance element 17b is changed and set depending on the air flow rate. Therefore, by changing the resistance value of this resistance element 171), a signal corresponding to the air flow rate similar to that of the previous embodiment is outputted.

[発明の効果] 以上のようにこの発明によれは、エンジン等の内燃機関
の運転状態に最も適合する状態で吸入空気流量を測定検
出することができるものであり、その検出感度も充分に
良好な状態どすることができる。特に、機関の回転等の
運転状態に同期する状態で空気流量測定動作が実行され
るものであるため、燃料噴射量制御等の機関の電子的制
御が効果的に実行される大きな効果が発揮されるもので
ある。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the intake air flow rate can be measured and detected in a state that is most suitable for the operating state of an internal combustion engine such as an engine, and the detection sensitivity is also sufficiently good. It can be in various states. In particular, since the air flow rate measurement operation is performed in synchronization with the engine rotation and other operating conditions, it is highly effective in effectively performing electronic control of the engine such as fuel injection amount control. It is something that

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明の一実施例に係る内燃機関の制御装置
を説明する制御系の構成図、第2図および第3図はそれ
ぞれ上記実施例に使用される空気流量検出装置の感温素
子の構成例を示す図、第4図は同じく空気流量検出装置
の回路構成を説明する図、第5図は上記検出装置の動作
を説明する信号波形図、第6図および第7図はそれぞれ
空気流量に対する回転数および出力信号パルス幅の関係
を示す図、第8図および第9図はそれぞれこの発明の他
の実施例を説明する図である。 11・・・エンジン、13・・・吸気管、15・・・ス
ロットル弁、16・・・空気流量検出装置、17・・・
感温素子、18・・・エンジン制御ユニット、19・・
・回転速度検出装置、20a、20b・・・ユニットイ
ンジェクタ、30・・・副感温素子、33・・・差動ア
ンプ、34・・・フリップフロップ回路、36・・・ト
ランジスタ、40・・・マイクロコンピュータ。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第4図 第6図 第7図 第8図 第9図
FIG. 1 is a configuration diagram of a control system explaining a control device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 respectively show a temperature sensing element of an air flow rate detection device used in the above embodiment. 4 is a diagram illustrating the circuit configuration of the air flow rate detection device, FIG. 5 is a signal waveform diagram illustrating the operation of the detection device, and FIGS. 6 and 7 are respectively A diagram showing the relationship between the rotation speed and the output signal pulse width with respect to the flow rate, and FIGS. 8 and 9 are diagrams explaining other embodiments of the present invention, respectively. DESCRIPTION OF SYMBOLS 11... Engine, 13... Intake pipe, 15... Throttle valve, 16... Air flow rate detection device, 17...
Temperature sensing element, 18...Engine control unit, 19...
- Rotation speed detection device, 20a, 20b...Unit injector, 30...Sub-temperature sensing element, 33...Differential amplifier, 34...Flip-flop circuit, 36...Transistor, 40... microcomputer. Applicant's representative Patent attorney Takehiko Suzue Figure 4 Figure 6 Figure 7 Figure 8 Figure 9

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)内燃機関の吸気系に対して配置設定され加熱電流
によって発熱制御される温度抵抗特性を有する感温素子
と、上記機関の運転状態に対応した同期的信号に同期し
て立ち上がる上記感温素子に対しての加熱電流を設定す
るパルス状信号を発生する手段と、この手段で発生され
るパルス状加熱電流によって加熱制御される上記感温素
子の湿度を空気温度との関係で検知し上記感温素子の特
定温度までの上昇に対応して上記パルス状信号の加熱パ
ルス幅を設定する手段とを具備したことを特徴とする内
燃機関の制御装置。
(1) A temperature sensing element having a temperature resistance characteristic that is placed in the intake system of an internal combustion engine and whose heat generation is controlled by a heating current, and the temperature sensing element that rises in synchronization with a synchronous signal corresponding to the operating state of the engine. means for generating a pulse-like signal for setting a heating current to the element; and a means for detecting the humidity of the temperature-sensitive element, which is heated and controlled by the pulse-like heating current generated by the means, in relation to the air temperature; A control device for an internal combustion engine, comprising means for setting a heating pulse width of the pulsed signal in response to a rise in temperature of a temperature sensing element to a specific temperature.
(2)上記運転状態に対応した同期的信号は、内燃機関
の回転動作に対応して発生されるようにした特許請求の
範囲第1項記載の内燃機関の制御装置。
(2) The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the synchronous signal corresponding to the operating state is generated in response to the rotational operation of the internal combustion engine.
JP3359584A 1984-02-24 1984-02-24 Control device in internal-combustion engine Granted JPS60178946A (en)

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JP3359584A JPS60178946A (en) 1984-02-24 1984-02-24 Control device in internal-combustion engine
GB08504479A GB2155660B (en) 1984-02-24 1985-02-21 Engine control system
US06/704,032 US4713765A (en) 1984-02-24 1985-02-21 Control system for an engine having an air intake passage
DE3506615A DE3506615C2 (en) 1984-02-24 1985-02-25 Device for controlling the fuel supply in an internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

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Publications (2)

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JPS60178946A true JPS60178946A (en) 1985-09-12
JPH0581744B2 JPH0581744B2 (en) 1993-11-16

Family

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JP (1) JPS60178946A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7383815B2 (en) 1999-06-15 2008-06-10 Hitachi, Ltd. Air flow measuring device formed integrally with electronically controlled throttle body

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7383815B2 (en) 1999-06-15 2008-06-10 Hitachi, Ltd. Air flow measuring device formed integrally with electronically controlled throttle body

Also Published As

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JPH0581744B2 (en) 1993-11-16

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